【正文】 2 推薦摩擦襯塊的外半徑 2R 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于 。掌握制動蹄摩擦面上的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動器因數(shù)。 由于制動鼓剛性對制動蹄運(yùn)動的限制，則其徑向位移分量將受壓縮，徑向壓縮為AC cosAC AB ?? 39。 OODOAO ?? AC = sinOO? ? ??? 因?yàn)?????OO 為常量 ，單位壓力和變形成正比，所以蹄片上任意一點(diǎn)壓力可寫成 ?sin0qq? () 式中： 0q ——摩擦片上單位壓力。按照理論分析，如果知道摩擦襯片的磨損 特性，也可確定摩擦襯片磨損后的壓力分布規(guī)律。如果摩擦襯片磨損有如下關(guān)系： 2222 vfqKW ? （ ） 式中： 2K ——磨損 常數(shù)。 假設(shè) 鼓式制動器中制動蹄只具有一個(gè)自由度運(yùn)動， 由此可得 ： （ 1） 定出制動器基本結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦片包角及其位置布置參數(shù)，并規(guī)定制動鼓旋轉(zhuǎn)方向 ； （ 2） 參見 節(jié)確定制動蹄摩擦片壓力分布規(guī)律，令 ?sin0qq? ； （ 3） 在張開力 P 作用下，確定最大壓力 0q 值 。 單個(gè)領(lǐng)蹄的制動蹄因數(shù) BFTl ?????? ???fBraArfhBFT 1 () 單個(gè)從蹄的制動蹄因數(shù) BFT2 ?????? ???fBraArfhBFT 2 () 以上 兩式中： 5 523 1 ??????? ?????????? ???fBraArfhBFT 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 26 2 ??????? ?????????? ???fBraArfhBFT 以上各式中有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)見圖 。 由制動鼓作用在 摩擦襯片單元面積的法向力為： ??? dbRqq b R ddN s inm a x?? () 而摩擦力 fdN 產(chǎn)生的制動力矩為 ??dfbRqd N f RdT Tf s in2m a x?? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 27 在由 ?? 至 ?? 區(qū)段上積分上式，得 )c o s( c o s2m a x ?? ????? fbRqT Tf () 當(dāng)法向壓力均勻分布時(shí)， ?bRdqdN p? )(2 ?? ????? fbRqT pTf () 式（ ）和式（ ）給出的由壓力計(jì)算制動力矩的方法，但在實(shí)際計(jì)算中采用由張開力 P 計(jì)算制動力矩1TfT的方法則更為方便。 解式 (3..27)，得 ])s i n( c o s/[ 11111 ??? ffchPN ???? () 對于增勢蹄可用下式表示為 11111111 ])s i n( c o s/[ BPffcfhPT Tf ????? ???? () 對于減勢蹄可類似地表示為 22222222 ])s i n( c o s/[ BPffcfhPT Tf ????? ???? () 圖 制動力矩計(jì)算用圖 為了確定 1? ， 2? 及 1? ， 2? ，必須求出法向力 N 及其分量。39。 根據(jù)式 ()和式 ()，并考慮到 221 yx NNN ?? () 則有 ? ? 239。39。39。2 )2s i n2s i n2()2c o s2( c o s)c o s( c o s4 ???????? ?????? aR () =22 )50s i n250s i n180/1002()250c o s50( c o s)125c o s25( c o ?????????????? ??? ?= 由于設(shè)計(jì) ?? 和 ?? 相同，因此 ? 和 ? 值也近似取相同的。當(dāng)該式的分母等于零時(shí)，蹄自鎖： 0)s i n( c o s 111 ???? ??? ffc () i 10c o i nc o 11 1 ??? ??????? ?? ?ccf ()成立，不會自鎖。 圖 盤式制動器計(jì)算用圖 圖 鉗盤式制動器作用半徑計(jì)算用圖 對于常見的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取 R 為平均半徑 mR 或有效半徑 eR 已足夠精確。但當(dāng)m 過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計(jì)算方法失效。 汽車的制動過程是將其機(jī)械能 (動能、勢能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。能量負(fù)荷愈大，則 襯片的磨損愈嚴(yán)重。 在緊急制動到 02?v 時(shí)，并可近似地認(rèn)為 1?? ，則有 ?1211 221 tAvme a?? )1(221 2212 ???? tAvme a () 鼓式制動器的比能量 耗損率以不大于 ，但當(dāng)制動初速度 1v 低于式()下面所規(guī)定的 1v 值時(shí)，則允許略大于 ，盤式制動器 比能量耗損率以不大于 。 0 2 2 2 0 6 02 221 ????? ?aa vmL 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 34 8 1 0 3 4 0 6 0)1(2 222 ?????? ?aa vmL 5 2 5 6 78 1 0 3 4 0 2 2 2 221 ????? LLL 盤式制動器： 5 2 5 6 71 0 0 8 9 0 015)8 8 0604 8 230()( ?????????? Ltcmcm hhdd 鼓式制動器： 5 2 5 6 71 6 8 1 5 0 015)8 8 01 0 04 8 250()( ?????????? Ltcmcm hhdd 由以上計(jì)算校核可知符合熱容量和溫升的要求。制動鼓的材料與摩擦襯片的材料相匹配，應(yīng)能保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。許用不平衡度對轎車為 15～ 20N?cm；對貨車為 30～ 40N?cm。制動鼓在閉口一側(cè)可開小孔，用于檢查制動器間隙。重型汽車制動蹄的斷面有工字形、山字形和 Ⅱ 字形幾種。 因此， 本設(shè)計(jì) 制動蹄 采用 熱軋鋼板沖壓 —焊接制成，制動蹄腹板和翼緣的厚度分別取 5mm和 6mm。重型汽車則采用可鍛鑄鐵 KTH 370—12 的制動底座以代替鋼板沖壓的制動底板。為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動蹄的工作表面與制動鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。青銅偏心輪可保持制動蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。 制動輪缸 是液壓制動系采用的活塞式制動蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動器中布置方便?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支承插入槽中的制動蹄腹板端部或端部接頭。 制動盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮帽形兩種。兩側(cè)表面不平行度不應(yīng)大于 ，盤面擺差不應(yīng)大于 。制動鉗體應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。制動塊背板由鋼板制成。 目前在制動器中廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并與樹脂粘結(jié)劑、調(diào)整摩擦性能的填充劑 (由無機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹脂等配成 )與噪聲消除劑 (主要成分為石墨 )等混合后，在高溫下模壓成型的。 制動塊的厚度取 14mm。襯塊多為扇面形，也有矩 形、正方形或長圓形的。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板。 制動鉗 制動鉗由可鍛鑄鐵 K TH370— 12 或球墨鑄鐵 QT400— 18 制造， 也有用輕合金制造的，可做成整體的，也可做成兩個(gè) 由螺栓連接。為了改 善冷卻，有的鉗盤式制動器的制動盤鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤，可大大增加散熱面積，但盤的整體厚度較大 。多數(shù)制動輪缸有兩個(gè)等直徑活塞；少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞；雙領(lǐng)蹄式制動器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動輪缸推動。其缸筒為通孔，需搪磨。有時(shí)在制動底板上附加一壓緊裝置，使制動蹄中部靠向制動底板，而在輪缸活塞頂塊上或黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 37 在張開機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動蹄腹板張開端插入，以保持制動蹄的正確位置。支承銷由 45 號鋼制造并高頻淬火。 因此，本設(shè) 計(jì)制動底板 采用熱軋鋼板沖壓成形，制動底板的厚度取 5mm。制動底板承受著制動器工作時(shí)的制動反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。摩擦襯片的厚度，轎車多用 ～ 5mm；貨車多在 8mm 以上。 制動蹄 轎車和輕型、微型 貨車的制動蹄廣泛采用 T 形型鋼輾壓或鋼板沖壓 —焊接制成；大噸位貨車的制動蹄則多用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。壁厚取大些也有助于增大熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚從 11mm 增至 20mm，摩擦表面平均最高溫度變化并不大。 （ a）鑄造制動鼓；（ b），（ c）組合式制動鼓 1— 沖壓成形輻板； 2— 鑄鐵鼓筒； 3— 灰鑄鐵內(nèi)鼓； 4— 鑄鋁臺金制動鼓 圖 制動鼓 制動鼓相對于輪轂的對中如圖 所示，是以直徑為 cd 的圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動鼓內(nèi)工作表面，以保證兩 者的軸線重合。 為了使汽車能在接近于由上式確定的坡度為 ? 的坡路上停駐，則應(yīng)使后軸上的駐車制動力矩接近于由 ? 所確定的極限值 ?sineagrm (因 ?? ?? )，并保證在下坡路上能停駐的坡度不小于法規(guī)規(guī)定值。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 33 18406021221 21 211 ????? ????? ?tA vme a W/mm2 18406021)1(221 22 212 ????? ?????? ?tA vme a W/mm2 因此，符合磨損和熱的性能指標(biāo)要求。比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為 W/mm2。此黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 32 時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器溫度升高。 摩擦襯片的磨損特性計(jì)算 摩擦襯片的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 31 根據(jù)圖 ，在任一單元面積只 ?dRdR 上的摩擦力對制動盤中心的力矩為?dRdfqR2 ，式中 q 為襯塊與制動盤之間的單位面積上的壓力，則單側(cè)制動塊作用于制動盤上的制動力矩為 ???? )(322 313221 21 RRfqd R df q RT RR ??? ? ?? 單側(cè)襯塊給予制動盤的總摩擦力為 ???? )( 212221 RRfqd R df q RfN RR ??? ? ?? 得有效半徑為 )2]()(1[34322 21221 212122 3132 RRRR RRRR RRfNTR fe ????????? 令 mRR?21，則有 me RmmR ])1(1[34 2??? （ ） 因 121 ?? RRm ， 41)1( 2 ??mm ，故 me RR ? 。 因此鼓式制動器參數(shù)選取符合設(shè)計(jì)要求。11 )s in( c o s/ ???? ffcfhB ??? = ? ?1 8 )10s i ( c o s1 2 3 ??????? = ? ?22239。239。39。39。39。39。 如果已知制動蹄的幾何參數(shù)和法向壓力的大小，便可算出蹄的制動力矩。 為計(jì)算有一個(gè)自由度的制動蹄片上的力矩1TfT，在摩擦襯片表面上取一橫向單元面積，并使其位于與 1y 軸的交角為 ? 處，單元面積為 ?bRd 。把所有的作用力對 O? 點(diǎn)取矩，可得 ph=?21 0?? q RMsin 2 ? d? ?21 0?? fq R(RMcos? )sin? d? （ ） 據(jù)此方程式可求出 0q 的值 。結(jié)果 表 示于圖 。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 24 圖 作為磨損函數(shù)的壓力分布值 通過分析計(jì)算所得壓力分布規(guī)律如圖 所示。的徑向線上。39。 如圖